UML在設備大小修文件包系統需求分析中的應用(1)

需求分析的目的是建立可理解的現實世界模型，基本任務是準確地回答“系統必須做什么”的問題，是軟件生命周期中最重要的一個階段。本文使用標準建模語言UML（Unified Modeling Language）對設備大小修文件包系統需求分析階段建模，可以準確、透徹地理解系統要完成的功能。

1  需求分析的重要性

在軟件工程的歷史中，很長一段時間人們一直認為需求分析是整個軟件工程中最簡單的一個步驟，但在過去十年中，越來越多的人認識到它的重要性。

由于人們過去對需求分析缺乏重視，以下情況可能出現：需求結果不能準確反映用戶實際要求，遺漏系統關鍵功能，直接影響后面各個階段設計的合理和實用性；軟件尚未交付，需求已經變更；項目組不斷返工，交付推遲。由于需求分析不當，可能會導致開發周期延長，費用增加，產品質量下降，信譽受損等后果。

國外著名公司，如IBM和HP等公司，曾對公司內部的軟件開發進行研究發現，如果把編碼階段發現和修復一個錯誤所需要的努力用1個成本單元來表示的話，那么需求階段的錯誤修復成本是它的5-10倍，在維護階段修正由于需求階段產生的錯誤所花費的成本將是200倍。

2  UML需求建模

隨著人們對需求分析越來越重視，需求分析所遇到的問題也越來越清晰化。目前，需求分析階段遇到的兩個主要問題是：用戶剛開始提出的需要不完全，考慮欠妥，太樂觀；使用復雜的工具和不同的技術進行需求分析會打消獲得一個完整的和細致的結果的希望。采用UML進行需求分析，可以充分解決以上兩大問題。

UML是為了解決由于紛繁蕪雜的建模工具的出現，給軟件開發人員技術交流造成很大困擾的問題，由美國rational軟件公司G Booch、J Rumbaugh和I Jacobson三位面向對象大師在1996年共同提出。經過短短幾年的發展，已成為在軟件工程中占有支配地位的建模語言。它可運用于信息系統、控制系統、實時系統、分布式系統等不同類型的多個領域中，最近幾年還被應用于軟件再生工程、質量管理、過程管理、配置管理等方面，已成了業界事實上的統一建模語言。

UML在需求分析階段建?；静襟E如下：

（1）獲取用戶需求         

由系統分析員和客戶或客戶指定的具有業務知識的人面談，捕獲業務目標，熟悉業務活動，識別協作系統，了解系統領域專業詞匯，建立相應的記錄文檔或系統活動圖。

（2）建立用例圖（use case） 

在獲取用戶需求后，定義系統的角色，劃分用例，建立用例圖。角色是指與系統打交道的參與者，可以是人或其他系統。用例指系統內部功能單元。用例圖是由角色、用例及二者之間的關系組成，用例和用例之間存在擴展、包括和使用關系。在系統分析時，可能對有些用例還可以進行細分。

（3）編寫用例說明          

除建立用例圖外，對每個用例還應進行描述，編寫用例說明文檔。對每一個用例應說明的基本內容是：用例怎樣開始和結束、正常的事件流、變通的事件流、意外情況的事件流等。

（4）建立用例行為圖       

對重要用例可建立用例活動圖或順序圖，詳細闡述業務流程。

完成上述步驟后，由系統分析員再與用戶反復協商，不斷修改完善，最終對需求達成共識可見?？梢娦枨螽a物是系統分析員與用戶反復討論的產物，這也正體現了UML建模過程反復迭代的特點。需求分析的基本步驟如下圖1所示。

圖1：需求分析步驟

3  利用UML進行需求分析

3.1  獲取用戶需求

設備大小修文件包系統是為完善設備的大小修過程的設備管理和施工技術管理而建立的管理文件系統[5]。開發此系統的主要目的是輔助維修管理人員完成文件包的信息化入庫，方便部門人員的查詢打印，為維修提供技術支持；有效監控檢修流程，記錄分析維修結果，使設備檢修工作處于有序和受控狀態，提高維修質量和效率。在滿足功能實現基礎上，該系統主要由2個子系統組成：文件包管理子系統和大小修過程管理子系統。

文件包管理子系統實現文件包的建庫和管理。包括文件包的精心編制，主管部門的校對、審批，最終生成有效文件投入使用；文件包的修編更新，補充完善。

大小修過程管理子系統實現檢修工程進度和質量的監控及信息記錄管理。根據文件包指定的工序要求，設定質量控制點，通過實行相關責任人的簽點機制，比較監督數據，進行工程結果評估。

Q4w CAMM Stock管理系統為廠內已有的系統，負責提供設備的基本信息，被確認為協作系統。下面以文件包管理子系統為例進行分析。

3.2 建立用例圖

圖2：文件包生命周期管理用例圖